KR20210129052A - 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내굴곡성이 우수한 플렉서블 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 플렉서블 적층체는, 전면판, 원편광판, 및 터치 센서층을 이 순으로 포함한다. 터치 센서층은, 터치 센서 패널 본체와, 이 터치 센서 패널 본체의 전면판측에 배치되는 터치 센서 기재를 포함한다.

Description

플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치

본 발명은, 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0120721호(특허문헌 1)에는, 터치 센서층으로서, 편광 필름과, 이 편광 필름 상에 형성된 센싱 패턴 및 센싱 라인을 포함하는 플렉서블 터치 패널이 개시되어 있다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0120721호

플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치에 따른 기술분야에서는, 전면판측을 외측으로 하여 굴곡시키는 방식(소위 아웃 폴딩 방식)의 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치의 개발이 진행되고 있다. 본 발명에서는, 전면판측을 외측으로 하여 반복해서 굴곡했을 경우에도, 상기 적층체 중에 크랙, 기포 등이 발생하지 않는 특성을 의미하는 내굴곡성(반복된 굴곡에 대한 내성)을 향상시키는 것이 요구된다.

상기 실정을 감안하여, 본 발명은, 전면판측을 외측으로 하여 굴곡시킬 경우에 있어서 내굴곡성이 우수한 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치를 제공한다.

〔1〕　전면판, 원편광판, 및 터치 센서층을 이 순으로 포함하는 플렉서블 적층체로서,

상기 터치 센서층은, 터치 센서 패널 본체와, 상기 터치 센서 패널 본체의 상기 전면판측에 배치되는 터치 센서 기재를 포함하는, 플렉서블 적층체.

〔2〕　상기 플렉서블 적층체는, 상기 터치 센서 기재의 두께를 a㎛로 하고, 상기 터치 센서 기재를 대상으로 한 인장 시험으로부터 얻어지는 응력-변형 곡선에 있어서의 파단점의 변형을 b％로 했을 경우, 하기 식(1)의 관계를 충족시키는,〔1〕에 기재된 플렉서블 적층체.

a×b＞130㎛·％　　　(1)

〔3〕　상기 a는, 5 이상 40 이하인,〔2〕에 기재된 플렉서블 적층체.

〔4〕　상기 b는, 4를 초과하는,〔2〕 또는 〔3〕에 기재된 플렉서블 적층체.

〔5〕　상기 터치 센서 기재는, 수지 필름, 또는 상기 수지 필름의 적어도 일방의 면에 하드 코팅층을 가지는 하드 코팅층 부착 수지 필름인,〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 것에 기재된 플렉서블 적층체.

〔6〕　상기 플렉서블 적층체는, 상기 전면판측이 외측이 되도록 굴곡시키는 굴곡성 시험에 있어서, 한계 굴곡 횟수가 20만회 이상인,〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 것에 기재된 플렉서블 적층체.

〔7〕　〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 것에 기재된 플렉서블 적층체를 구비하고, 상기 전면판이 전면에 배치되어 있는, 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면, 전면판측을 외측으로 하여 굴곡시킬 경우에 있어서 내굴곡성이 우수한 플렉서블 적층체, 및 그것을 구비한 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 플렉서블 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 화상 표시 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 굴곡성 시험의 방법을 설명하는 개략도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 이하의 모든 도면에 있어서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절히 조정하여 나타내고 있으며, 도면에 나타나는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척과는 반드시 일치하지 않는다. 또한 본 명세서에 있어서는, 전면판측을 외측으로 하여 반복해서 굴곡할 경우의 「내굴곡성」을, 「외측 굽힘 저항 굴곡성」의 용어를 이용하여 설명한다.

[플렉서블 적층체]

본 발명자들은, 소위 아웃 폴딩 방식의 화상 표시 장치에 적용하는 플렉서블 적층체의 개발을 진행하는 가운데, 인장 응력보다 압축 응력에 대하여 보다 큰 내성을 가진다는 터치 센서 패널 본체에 구비되는 성질에 주목했다. 구체적으로는, 전면판측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우, 플렉서블 적층체에 있어서 압축 응력이 발생하는 위치에 터치 센서 패널 본체를 배치함으로써, 화상 표시 장치의 외측 굽힘 저항 굴곡성이 향상하는 것을 지견하고, 본 실시형태에 따른 플렉서블 적층체 및 그것을 구비한 화상 표시 장치를 완성시켰다.

도 1은, 본 실시형태에 따른 플렉서블 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다. 플렉서블 적층체(100)는, 전면판(10), 제1 점착제층(20), 원편광판(30), 제2 점착제층(40) 및 터치 센서층(이하, 「TS층」이라고 할 경우가 있음)(50)을 이 순으로 포함한다. TS층(50)은, 터치 센서 패널 본체(52)와, 이 터치 센서 패널 본체(52)의 전면판(10)측에 배치되는 터치 센서 기재(51)를 포함한다. 즉 플렉서블 적층체(100)는, 시인측으로부터 전면판(10), 제1 점착제층(20), 원편광판(30), 제2 점착제층(40), 그리고 TS층(50)으로서의 터치 센서 기재(51) 및 터치 센서 패널 본체(52)가 이 순으로 적층되고 있다. 도 1에서는, 전면판(10), 원편광판(30), 및 TS층(50)이, 서로 점착제층을 개재하여 적층된 실시형태가 예시되어 있지만, 전면판(10), 원편광판(30), 및 TS층(50)은, 서로 접착제층을 개재하여 적층되고 있어도 된다.

이러한 특징을 가지는 플렉서블 적층체(100)는, 이것을 적용한 화상 표시 장치에 있어서 전면판(10)측을 외측으로 하여 굴곡했을 경우, 터치 센서 기재(51)에는, 외측으로 인장되는 인장 응력이 발생하고, 터치 센서 패널 본체(52)에는, 내측으로 압축되는 압축 응력이 발생한다.

그 이유는, 상세하게는 밝혀지지 않지만, 다음의 메커니즘에 의하는 것으로 생각할 수 있다. 우선 상술한 바와 같이 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우, 전면판(10) 및 원편광판(30)에 있어서 각각 발생하는 인장 응력 또는 압축 응력은, 제1 점착제층(20) 및 제2 점착제층(40)에 의해 취소되기 때문에, TS층(50)에 영향을 미치지 않는다. 한편, 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우, 터치 센서 기재(51)는 TS층(50)에 있어서 터치 센서 패널 본체(52)보다 외측에 위치하게 된다. 이상으로부터, 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우, 터치 센서 기재(51)에는, 전면판(10) 및 원편광판(30)에서 발생하는 응력과는 관계 없이, TS층(50)에 있어서 터치 센서 패널 본체(52)보다 외측에 위치한다는 요인에만 의거하여, 인장 응력이 발생한다고 생각할 수 있다. 또한 터치 센서 패널 본체(52)에는, 전면판(10) 및 원편광판(30)에서 발생하는 응력과는 관계 없이, TS층(50)에 있어서 터치 센서 기재(51)보다 내측에 위치한다는 요인에만 의거하여, 압축 응력이 발생한다고 생각할 수 있다. 이에 따라 플렉서블 적층체(100)는, 압축 응력에 대하여 큰 내성을 가지는 터치 센서 패널 본체(52)를, 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우에 압축 응력이 발생하는 위치에 배치시킬 수 있고, 이로써 우수한 외측 굽힘 저항 굴곡성을 가질 수 있다.

TS층(50)에 생기는 수축 응력 및 인장 응력을 작게 한다는 관점에서, TS층(50)보다 시인측에 배치되는 층(예를 들면, 전면판(10), 원편광판(30) 등)의 두께는, 얇을수록 바람직하다. 한편, 내충격성을 향상시키는 관점에서, TS층(50)보다 시인측에 배치되는 층은, 어느 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

플렉서블 적층체(100)는, 상술한 우수한 외측 굽힘 저항 굴곡성을 가지므로, 접어 구부림 또는 감아 돌림 등이 가능한 화상 표시 장치(플렉서블 디스플레이)에 적용할 수 있다. 특히 플렉서블 적층체(100)는, 전면판(10)측을 외측으로 하여 굴곡시키는 소위 아웃 폴딩 방식을 채용한 화상 표시 장치에 적용했을 경우에도, 외측 굽힘 저항 굴곡성이 우수할 수 있다. 플렉서블 적층체(100)는, 후술하는 실시예에 있어서 나타나는 바와 같이, 전면판(10)측이 외측이 되도록 화상 표시 장치를 굴곡시키는 굴곡성 시험에 있어서, 한계 굴곡 횟수를 20만회 이상으로 할 수 있다. 상기 한계 굴곡 횟수는, 30만회 이상인 것이 더 바람직하다. 「한계 굴곡 횟수」는, 플렉서블 적층체(100)의 굴곡시킨 영역에 있어서 크랙, 점착제층(제1 점착제층(20), 제2 점착제층(40) 등)의 들뜸, 기포 등이 한 번이라도 발생할 때까지, 플렉서블 적층체(100)를 굴곡시킬 수 있었던 굴곡 횟수를 의미한다. 상기 굴곡성 시험은, 후술하는 실시예의 방법을 이용함으로써 실행할 수 있다.

또한 플렉서블 적층체(100)는, 원편광판(30)을 구비하고 있기 때문에, 화상 표시 장치에 적용했을 경우, 예를 들면 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 표시 장치에 있어서의 반사 방지 필름으로서 기능할 수도 있다.

플렉서블 적층체(100)는, 면방향의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 사각형 형상인 것이 바람직하고, 장방형 형상인 것이 보다 바람직하다. 플렉서블 적층체(100)가 장방형 형상일 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 50㎜ ∼ 300㎜인 것이 바람직하고, 100㎜ ∼ 280㎜여도 되고, 단변의 길이는, 예를 들면 30㎜ ∼ 250㎜인 것이 바람직하고, 60㎜ ∼ 220㎜여도 된다. 플렉서블 적층체(100)는, 사각형 형상이 가지는 모서리의 적어도 1개에 R 가공을 실시한 각환(角丸) 사각형 형상이어도 되고, 적어도 한 변에 노치부를 가지는 사각형 형상이어도 된다. 플렉서블 적층체(100)는, 적층 방향으로 관통하는 구멍부가 설치되어 있어도 된다. 플렉서블 적층체(100)의 두께는, 플렉서블 적층체(100)에 요구되는 기능 및 용도 등에 따라 다르지만, 20㎛ 이상 2000㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하로 할 수 있다.

<전면판>

전면판(10)은, 화상 표시 장치의 표시 소자 등을 보호하기 위한 층으로서 기능할 수 있고, 광을 투과 가능한 판상체이다. 전면판(10)은, 화상 표시 장치의 최표면을 구성하는 층일 수 있다. 전면판(10)은, 유리제여도 되고, 수지제여도 된다. 전면판(10)은, 수지제인 것이 바람직하다. 전면판(10)은, 수지 필름, 또는 수지 필름의 적어도 일방의 면에 하드 코팅층을 설치하여 경도를 보다 향상시킨 하드 코팅층 부착 수지 필름인 것이 바람직하다. 전면판(10)은, 블루 라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 가지는 것이어도 된다.

전면판(10)을 이루는 수지 필름으로서는, 광을 투과 가능한 수지 필름이면 한정되지 않는다. 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리(메타)아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 필름을 들 수 있다. 이들 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 화상 표시 장치가 플렉서블 디스플레이인 경우에는, 우수한 가요성을 갖고, 높은 강도 및 높은 투명성을 가지도록 구성 가능한 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 수지 필름이 전면판(10)으로서 호적(好適)하게 이용된다.

전면판(10)을 이루는 하드 코팅층 부착 수지 필름은, 수지 필름의 일방의 면에 하드 코팅층을 가지는 것이어도 되고, 수지 필름의 양면에 하드 코팅층을 가지는 것이어도 된다. 수지 필름의 양면에 하드 코팅층을 가질 경우, 각 하드 코팅층의 조성 및 두께는, 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다. 하드 코팅층 부착 수지 필름은, 하드 코팅층을 가지고 있지 않은 수지 필름과 비교하여, 경도 및 스크래치성을 향상시킬 수 있다.

하드 코팅층 부착 수지 필름의 하드 코팅층은, 예를 들면 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 단관능 (메타)아크릴계 수지, 다관능 (메타)아크릴계 수지, 덴드리머 구조를 가지는 다관능 (메타)아크릴계 수지 등의 (메타)아크릴계 수지; 실리콘계 수지; 폴리에스테르계 수지; 우레탄계 수지; 아미드계 수지; 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코팅층은, 강도를 향상시키기 위해, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제의 종류에 대해서 한정되지 않고, 예를 들면 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다.

전면판(10)의 두께는, 예를 들면 20㎛ 이상 2000㎛ 이하여도 되고, 바람직하게는 50㎛ 이상 1000㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하이며, 50㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다.

<제1 점착제층>

제1 점착제층(20)은, 전면판(10)과 원편광판(30)을 첩합하기 위한 층이며, 종래 공지의 점착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면 제1 점착제층(20)은, (메타)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계 및 폴리비닐에테르계의 수지 등을 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 호적하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형 또는 열경화형 중 어느 것이어도 된다.

점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메타)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체, 혹은 공중합체가 호적하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 가지는 모노머를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴계 수지」란, 아크릴계 수지 및 메타크릴계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 말한다. 그 외의 「(메타)」를 붙인 용어에 있어서도 마찬가지이다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함해도 되지만, 통상은 가교제를 더 함유할 수 있다. 가교제로서는, 카르복시기와의 사이에서 카르복시산 금속염을 형성하는 2가 이상의 금속 이온; 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리아민 화합물; 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 폴리에폭시 화합물 또는 폴리올; 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리이소시아네이트 화합물이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.

활성 에너지선 경화형 점착제 조성물이란, 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 가지는 점착제 조성물을 말한다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 활성 에너지선 조사 전에 있어서도 점착성을 가져 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화함으로써, 그 밀착력을 조정할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유할 수 있다. 또한 필요에 따라, 광중합개시제 또는 광증감제의 적어도 어느 것을 함유하기도 한다.

점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 유리 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속분, 그 외의 무기 분말 등), 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식 방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

제1 점착제층(20)은, 상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 상에 도포해, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용했을 경우, 기재 상에 형성된 점착제층에 대하여 활성 에너지선을 조사함으로써 원하는 경화도를 가지는 경화물(제1 점착제층(20))로 할 수 있다.

제1 점착제층(20)의 두께는, 전면판(10)과 원편광판(30)을 첩합할 수 있으며, 또한 전면판(10)측을 외측으로 하여 플렉서블 적층체(100)를 굴곡했을 경우에 있어서 전면판(10)에서 발생하는 인장 응력 또는 압축 응력을 취소할 수 있는 두께인 한, 특별히 한정되지 않는다. 제1 점착제층(20)의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 7㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이상인 것이 더 바람직하고, 20㎛ 이상이어도 된다. 제1 점착제층(20)의 두께는, 통상 100㎛ 이하이며, 90㎛ 이하인 것이 바람직하고, 80㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기에서 본 명세서에 있어서 「점착제」란, 감압식 접착제라고도 불리는 것이다. 한편, 본 명세서에 있어서 「접착제」란, 점착제(감압식 접착제) 이외의 접착제를 말하며, 점착제와는 명확하게 구별된다. 제1 점착제층(20)은, 1층이어도 되고, 또는 2층 이상으로 이루어지는 것이어도 되지만, 바람직하게는 1층이다.

<원편광판>

원편광판(30)은, 직선 편광판(31) 및 위상차층(32)을 구비할 수 있고, 직선 편광판(31)을 제1 점착제층(20)측에 배치하고, 위상차층(32)을 제2 점착제층(40)측에 배치할 수 있다. 원편광판(30)은, 플렉서블 적층체(100)를 구비하는 화상 표시 장치의 시인측으로부터 플렉서블 적층체(100)를 통해서 입사하는 광(외광)을 원편광으로 변환할 수 있다. 또한 원편광판(30)은, 화상 표시 장치 중의 표시 소자에서 반사한 외광을 흡수할 수 있기 때문에, 플렉서블 적층체(100)에 반사 방지 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.

(직선 편광판)

직선 편광판(31)은, 자연광 등의 비편광인 광선으로 이루어지는 일방향의 직선 편광을 선택적으로 투과시키는 기능을 가진다. 직선 편광판(31)은, 흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름 등을 편광자로서 구비할 수 있다. 흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름으로서는, 액정성을 가지는 이색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포해 경화시켜 얻어지는 층을 가지는 필름 등을 이용할 수 있다. 흡수 이방성을 가지는 색소로서는, 예를 들면 이색성 색소를 들 수 있다. 이색성 색소로서 구체적으로는, 요오드 또는 이색성의 유기 염료를 이용할 수 있다. 이색성 유기 염료에는, C.I.DIRECT　RED　39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다. 흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름은, 흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름에 비해, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다.

-흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름이 편광자가 되는 직선 편광판-

이하, 흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름이 편광자가 되는 직선 편광판에 대해서 설명한다. 흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 및 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 상기 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 수세(水洗)하는 공정을 거침으로써 제조된다. 상기 공정에 의해 제조된 흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름을, 그대로 직선 편광판으로서 이용해도 되고, 그 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 첩합한 후에 직선 편광판으로서 이용해도 된다. 이렇게 해서 얻어지는 편광자(흡수 이방성을 가지는 색소를 흡착시킨 연신 필름)의 두께는, 바람직하게는 2㎛ ∼ 40㎛이다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리 아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 이용된다.

아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 불포화카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화설폰산류, 암모늄기를 가지는 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 ∼ 100몰％ 정도이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 ∼ 10000 정도이며, 바람직하게는 1500 ∼ 5000의 범위이다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막함으로써, 편광자의 재료가 되는 원반(原反) 필름(즉 폴리비닐알코올계 수지 필름)을 얻을 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 필름의 막두께는, 예를 들면 10㎛ ∼ 150㎛ 정도로 할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행할 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행해도 되고, 붕산 처리 중에 행해도 된다. 또한, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신에 있어서는, 주속이 다른 롤간에서 일축으로 연신해도 되고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신해도 된다. 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 되고, 용제를 이용하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은, 통상 3 ∼ 8배 정도이다.

상기 연신 필름을 편광자로서 구비하는 직선 편광판의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상이어도 되고, 5㎛ 이상이어도 되고, 7㎛ 이상이어도 된다. 상기 연신 필름을 편광자로서 구비하는 직선 편광판의 두께는, 100㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 되고, 20㎛ 이하여도 되고, 10㎛ 이하여도 된다.

편광자의 편면 또는 양면에 첩합되는 투명 보호 필름의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등의 본 기술분야에 있어서 공지의 필름을 들 수 있다. 투명 보호 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300㎛ 이하이며, 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 투명 보호 필름의 두께는, 통상 5㎛ 이상이며, 20㎛ 이상인 것이 바람직하다. 투명 보호 필름은, 위상차를 가지고 있어도, 가지고 있지 않아도 된다.

-흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름이 편광자가 되는 직선 편광판-

다음으로, 흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름이 편광자가 되는 직선 편광판에 대해서 설명한다. 흡수 이방성을 가지는 색소를 도포해 경화시킨 필름으로서는, 상술한 바와 같이 액정성을 가지는 이색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포해 경화시켜 얻어지는 층을 가지는 필름(이하, 이들을 「액정층으로부터 형성된 필름」이라고 총칭함) 등을 이용할 수 있다. 액정층으로부터 형성된 필름은, 기재를 박리하거나 또는 기재와 함께 직선 편광판으로서 이용해도 되고, 혹은 그 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 첩합한 후에 직선 편광판으로서 이용해도 된다. 당해 투명 보호 필름으로서는, 상기한 연신 필름이 편광자가 되는 직선 편광판에 첩합되는 투명 보호 필름과 같은 재료를 이용할 수 있다.

상기 액정층으로부터 형성된 필름으로서는, 구체적으로는, 일본 특허공개공보 2013-37353호 또는 일본 특허공개공보 2013-33249호 등에 기재된 필름을 들 수 있다.

액정층으로부터 형성된 필름은 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하해, 가공성이 떨어지는 경향이 있다. 당해 필름의 두께는, 통상 20㎛ 이하이며, 바람직하게는 5㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하이다. 액정층으로부터 형성된 필름이 편광자가 되는 직선 편광판의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하여도 된다.

(위상차층)

위상차층(32)은, 1층이어도 되고 2층 이상이어도 된다. 위상차층(32)은, 그 표면을 보호하는 오버코팅층, 및 위상차층을 지지하는 기재 필름 등을 가지고 있어도 된다. 위상차층(32)은, λ／4층을 포함하며, 또한 λ／2층 또는 포지티브 C 층의 적어도 어느 것을 포함하고 있어도 된다. 위상차층(32)이 λ／2층을 포함할 경우, 직선 편광판(31)측으로부터 순서대로 λ／2층 및 λ／4층을 적층한다. 위상차층(32)이 포지티브 C층을 포함할 경우, 직선 편광판(31)측으로부터 순서대로 λ／4층 및 포지티브 C층을 적층해도 되고, 직선 편광판(31)측으로부터 순서대로 포지티브 C층 및 λ／4층을 적층해도 된다. 위상차층(32)의 두께는, 예를 들면 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 8㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 6㎛ 이하이다.

위상차층(32)은, 상술한 투명 보호 필름의 재료로서 예시한 수지 필름으로부터 형성해도 되고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로부터 형성해도 된다. 위상차층(32)은, 또한 배향막 및 기재 필름을 포함하고 있어도 되고, λ／4층과, λ／2층 및 포지티브 C층을 첩합하기 위한 점착제 또는 접착제로 구성되는 층(이하, 「첩합층」이라고도 함)을 가지고 있어도 된다.

위상차층(32)은, 중합성 액정 화합물을 경화하여 이루어지는 층으로부터 형성할 경우, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을, 기재 필름에 도포해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 기재 필름과 도포층 사이에 배향막을 형성해도 된다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상기 수지 필름(상기 투명 보호 필름)의 재료 및 두께와 같아도 된다. 위상차층(32)은, 중합성 액정 화합물을 경화하여 이루어지는 층으로부터 형성할 경우, 배향막 및 기재 필름을 가지는 형태로 플렉서블 적층체(100)에 도입되어도 된다.

또한 위상차층(32)은, 상술한 첩합층을 개재하여 직선 편광판(31)과 첩합할 수 있다.

(첩합층)

첩합층은, 점착제 또는 접착제로 구성되는 층이다. 첩합층의 재료가 되는 점착제는, 제1 점착제층(20), 후술하는 제2 점착제층(40)의 재료가 되는 점착제 조성물과 동일한 점착제 조성물을 이용할 수 있고, 다른 점착제, 예를 들면 제1 점착제층(20), 후술하는 제2 점착제층(40)의 재료와는 다른 (메타)아크릴계 점착제, 스티렌계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 공중합체 점착제 등을 이용할 수도 있다.

첩합층의 재료가 되는 접착제로서는, 예를 들면 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 형성할 수 있다. 수계 접착제로서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화하는 접착제이며, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 접착제, 광반응성 수지를 포함하는 접착제, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 접착제 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머, 및 이들 모노머에 유래하는 올리고머 등을 들 수 있다. 상기 광중합개시제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여 중성 라디칼, 음이온 라디칼, 양이온 라디칼과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 화합물을 들 수 있다.

첩합층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 첩합층으로서 점착제층을 사용할 경우, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상이어도 되고, 20㎛ 이상이어도 되고, 25㎛ 이상이어도 되고, 통상 200㎛ 이하이며, 100㎛ 이하여도 되고, 50㎛ 이하여도 된다. 첩합층으로서 접착제층을 사용할 경우, 첩합층의 두께는, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하여도 된다.

<제2 점착제층>

제2 점착제층(40)은, 원편광판(30)과 TS층(50)을 첩합하기 위한 층이며, 점착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 제2 점착제층(40)의 두께는, 원편광판(30)과 TS층(50)을 첩합할 수 있으며, 또한 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우에 있어서 원편광판(30)에서 발생하는 인장 응력 또는 압축 응력을 취소할 수 있는 두께인 한, 특별히 한정되지 않는다. 제2 점착제층(40)의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 25㎛ 이상인 것이 더 바람직하고, 30㎛ 이상이어도 된다. 제2 점착제층(40)의 두께는, 통상 80㎛ 이하이며, 70㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

제2 점착제층(40)의 재료가 되는 점착제 조성물로서는, 제1 점착제층(20)의 재료가 되는 점착제 조성물과 동일한 점착제 조성물을 이용할 수 있고, 제1 점착제층(20)의 재료가 되는 점착제 조성물과 다른 점착제 조성물을 이용할 수도 있다. 제2 점착제층(40)의 형성 방법에 대해서도, 제1 점착제층(20)의 형성 방법과 동일하게 할 수 있다.

<터치 센서층>

TS층(50)은, 터치 센서 패널 본체(52)와, 터치 센서 패널 본체(52)의 전면판(10)측에 배치되는 터치 센서 기재(51)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 플렉서블 적층체(100)에 있어서 TS층(50)은, 시인측으로부터 터치 센서 기재(51) 및 터치 센서 패널 본체(52)가 이 순으로 적층되고 있다. TS층(50)은, 이러한 적층순의 구조를 가짐으로써, 당해 TS층(50)을 포함하는 플렉서블 적층체(100)를 적용한 화상 표시 장치에 있어서, 전면판(10)을 외측으로 하여 굴곡했을 경우, 터치 센서 기재(51)에 대해 외측으로 인장되는 인장 응력을 부여할 수 있고, 터치 센서 패널 본체(52)에 대해 내측으로 압축되는 압축 응력을 부여할 수 있다. 이에 따라 플렉서블 적층체(100)는, 압축 응력에 대하여 큰 내성을 가지는 터치 센서 패널 본체(52)를, 전면판(10)측을 외측으로 하여 화상 표시 장치를 굴곡했을 경우에 압축 응력이 발생하는 위치에 배치할 수 있고, 이로써 우수한 외측 굽힘 저항 굴곡성을 가질 수 있다.

또한 플렉서블 적층체(100)는, 터치 센서 기재(51)의 두께를 a[㎛]로 하고, 터치 센서 기재(51)를 대상으로 한 인장 시험으로부터 얻어지는 응력-변형 곡선에 있어서의 파단점의 변형을 b[％]로 했을 경우, 하기 식(1)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

a×b＞130㎛·％　　　(1)

플렉서블 적층체(100)에 있어서의 터치 센서 기재(51)가, 상기 식(1)의 관계를 충족시킬 경우, 플렉서블 적층체(100)는, 외부로부터의 충격에 대한 내성을 의미하는 내충격성이 우수할 수 있다. 플렉서블 적층체(100)는, 구체적으로는 후술하는 실시예에 있어서 나타나는 바와 같이, 소정의 직경 및 질량을 가지는 펜을 플렉서블 적층체(100)에 있어서의 전면판(10)에 낙하시키는 펜 드롭 시험에 있어서, 상기 펜을 5㎝ 이상의 높이로부터 떨어뜨렸을 경우에도, TS층(50)의 전기적 동작을 정상적으로 유지할 수 있다. 상기 펜 드롭 시험은, 후술하는 실시예의 방법을 이용함으로써 실행할 수 있다.

상기 식(1)에 있어서, 상기 a는, 5 이상 40 이하인 것이 바람직하다. 상기 b는, 4를 초과하는 것이 바람직하다. 또한 플렉서블 적층체(100)는, a×b＞150㎛·％인 것이 더 바람직하다. 이들 파라미터를 충족시킬 경우, 플렉서블 적층체(100)는, 내충격성이 보다 우수할 수 있다. a×b의 상한치는, 예를 들면 6000㎛·％ 이하일 수 있고, 5000㎛·％ 이하여도 되고, 4000㎛·％ 이하여도 된다.

이에 대해, 플렉서블 적층체(100)가 상기 식(1)의 관계를 충족시키지 않을 경우, 상기 펜을 5㎝ 이상의 높이로부터 떨어뜨렸을 경우, TS층(50)의 전기적 동작을 정상적으로 유지할 수 없을 경우가 생겨, 내충격성이 불충분해질 우려가 있다.

최근, 화상 표시 장치는 박형화 및 경량화가 진행되어, 화상 표시 장치에 이용되는 부재에 대하여 박형화 및 경량화가 요구되는 경향이 있다. 이 때문에 플렉서블 적층체(100)에 대해서도 박형화가 요구되고 있다. 플렉서블 적층체(100)를 박형화할 경우, 플렉서블 적층체(100)를 이루는 각 층(전면판(10), 제1 점착제층(20), 원편광판(30), 제2 점착제층(40), TS층(50))의 두께를 작게 하는 것이 요구된다. 이때 TS층(50)에 대해서는, TS층(50)의 두께를 작게 함과 함께, 내충격성을 확보해, 터치 센서 패널 본체(52)의 전기적 동작을 정상적으로 유지하는 강도가 요구된다. 구체적으로는, TS층(50)의 층 구조 및 터치 센서 기재(51)의 재료 등을 적절히 제어함으로써, 상술한 요구를 충족시키는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 플렉서블 적층체(100)에서는, TS층(50)에 관해, 터치 센서 기재(51)와 터치 센서 패널 본체(52)를 포함해, 터치 센서 기재(51)가 터치 센서 패널 본체(52)의 전면판(10)측에 배치되는 층 구조로 했다. 또한 플렉서블 적층체(100)는, 터치 센서 기재(51)의 재료 등을 적절히 선택하는 목적으로, 상기 식(1)으로 표시되는 바와 같이 변수를 「터치 센서 기재(51)의 두께(a[㎛])」와, 「터치 센서 기재(51)를 대상으로 한 인장 시험으로부터 얻어지는 응력-변형 곡선에 있어서의 파단점의 변형(b[％])」으로 하고, 이 변수를 곱한 값이 일정치(130㎛·％)를 초과하도록 설정했다. 이에 따라, 내충격성을 확보하고, 터치 센서 패널 본체(52)의 전기적 동작을 정상적으로 유지할 수 있는 터치 센서 기재(51)의 강도와 두께와의 관계를 분명히 하여, 터치 센서 기재(51)의 적절한 재료 선택에 이바지하도록 했다. 이로써 본 실시형태의 플렉서블 적층체(100)는, TS층(50)의 두께를 작게 했을 경우에 있어서도, 우수한 내충격성을 실현할 수 있다.

예를 들면 TS층(50)의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 2000㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 10㎛ 이상 100㎛ 이하로 할 수 있다.

(터치 센서 기재)

터치 센서 기재(51)는, 가요성을 가지며, 또한 광을 투과 가능한 재료이면 한정되지 않는다. 터치 센서 기재(51)는, 수지 필름, 또는 수지 필름의 적어도 일방의 면에 하드 코팅층을 가지는 하드 코팅층 부착 수지 필름인 것이 바람직하다. 예를 들면 터치 센서 기재(51)는, 광을 투과 가능한 수지 필름으로 할 수 있다. 또한, 터치 센서 기재(51)에 이용할 수 있는 광을 투과 가능한 수지 필름으로서는, 예를 들면 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이들 수지 필름은, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 수지 필름은, 단층이어도 되고, 다층이어도 된다. 수지 필름은, 단층인 것이 바람직하다.

터치 센서 기재(51)를 이루는 하드 코팅층 부착 수지 필름은, 상술한 광을 투과 가능한 수지 필름의 일방의 면에 하드 코팅층을 가지는 것이어도 되고, 수지 필름의 양면에 하드 코팅층을 가지는 것이어도 된다. 수지 필름의 양면에 하드 코팅층을 가질 경우, 각 하드 코팅층의 조성 및 두께는, 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다. 하드 코팅층 부착 수지 필름은, 하드 코팅층을 가지고 있지 않은 수지 필름에 비해, 플렉서블 적층체(100)에 대하여 보다 큰 내충격성을 부여할 수 있다.

하드 코팅층 부착 수지 필름의 하드 코팅층은, 전면판(10)의 재료가 되는 수지 필름에 붙이는 하드 코팅층과 동일한 하드 코팅층으로 할 수 있고, 다른 하드 코팅층으로 할 수도 있다. 수지 필름에 하드 코팅층을 붙이는 방법에 대해서도, 전면판(10)에 하드 코팅층을 붙이는 방법과 동일하게 할 수 있다. 예를 들면 터치 센서 기재(51)의 수지 필름에 붙이는 하드 코팅층은, 자외선 경화형 수지의 경화층으로 할 수 있다. 터치 센서 기재(51)의 두께는, 하드 코팅층의 유무에 상관 없이, 2㎛ 이상 100㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 5㎛ 이상 40㎛ 이하로 할 수 있다. 즉 상기 a는, 5 이상 40 이하인 것이 바람직하다.

여기에서 본 명세서에 있어서 「터치 센서 기재」란, 제2 점착제층(40)의 전면판(10)측과는 반대측이며, 또한 제2 점착제층(40)과 직접 접합하는 위치에 배치된 수지 필름을 말하는 것으로 한다. 「터치 센서 기재」와 같은 재료로 이루어지는 층이, 터치 센서 패널 본체(52)에 필요에 따라 구비될 경우가 있지만, 이러한 층은, 제2 점착제층(40)과 직접 접합하는 위치에 배치될 경우가 없기 때문에, 「터치 센서 기재」란, 플렉서블 적층체(100)의 두께 방향에 있어서의 위치가 명확하게 다름으로써 구별할 수 있다.

(터치 센서 패널 본체)

터치 센서 패널 본체(52)는, 전극 및 배선 등의 도전층을 포함하는 터치 센서 패턴층을 구비할 수 있다. 터치 센서 패널 본체(52)는, 터치 센서 패턴층만으로 구성되어 있어도 되고, 터치 센서 패턴층과, 분리층을 구비하여 구성되어도 된다.

터치 센서 패널 본체(52)는, 상술한 바와 같이 분리층을 포함할 수 있다. 분리층은, 터치 센서 패턴층을 형성할 때에 유리 등의 기판 상에 형성되고, 상기 기판과 터치 센서 패턴층 사이에 위치하는 층이 된다. 분리층은, 터치 센서 패턴층과 함께 기판으로부터 분리하기 위해 설치된다. 분리층은, 무기물층 또는 유기물층인 것이 바람직하다. 무기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 실리콘 산화물을 들 수 있다. 유기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등을 이용할 수 있다. 기판으로부터 분리된 터치 센서 패턴층 및 분리층은, 그 분리층측을, 첩합층을 개재하여 터치 센서 기재(51)로 전사(轉寫)할 수 있다.

터치 센서 패턴층은, 분리층에 더하거나, 혹은 분리층을 대신하여, 적어도 1층의 보호층을 더 포함할 수 있다. 보호층은, 도전층에 접해 도전층을 지지하기 위해 설치할 수 있다. 보호층도 분리층과 마찬가지로, 터치 센서 패턴층을 형성할 때에 유리 등의 기판 상에 형성되고, 상기 기판과 터치 센서 패턴층 사이에 위치하는 층이 된다. 보호층은, 유기 절연막 또는 무기 절연막의 적어도 어느 것을 포함하고, 이들 막은, 스핀 코팅법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 형성할 수 있다. 도전층은, ITO 등의 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전층이어도 되고, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 금속으로 이루어지는 금속층이어도 된다. 터치 센서 패턴층은, 도전층만으로 구성되어 있어도 된다. 터치 센서 패턴층은, 터치 센서 패널 본체(52)가 플렉서블 적층체(100)에 이용되었을 때에, 시인되지 않도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 터치 센서 패널 본체(52)의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 500㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 100㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 50㎛ 이하여도 된다.

터치 센서 패널 본체(52)의 터치 센서 패턴층은, 터치된 위치를 검출하는 센서로서 기능한다. 이 센서에 있어서, 터치된 위치를 검출하기 위한 검출 방식은 한정되지 않고, 예를 들면 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식, 광센서 방식, 초음파 방식, 전자 유도 결합 방식, 표면 탄성파 방식 등 중 어느 것을 이용할 수 있다. 저비용이므로, 터치 센서 패널 본체(52)의 터치 센서 패턴층이 구비하는 센서의 검출 방식은, 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식인 것이 바람직하다.

저항막 방식의 터치 센서 패널 본체(52)의 일례는, 서로 대향 배치된 한쌍의 기판과, 그들 한쌍의 기판 사이에 협지된 절연성 스페이서와, 각 기판의 내측의 전면(前面)에 저항막으로서 설치된 투명 도전막과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 저항막 방식의 터치 센서 패널 본체(52)를 설치한 화상 표시 장치에 있어서는, 전면판(10)의 표면이 터치되면, 대향하는 저항막이 단락(短絡)하여, 저항막에 전류가 흐른다. 터치 위치 검지 회로가, 이때의 전압의 변화를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.

정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널 본체(52)의 일례는, 기판과, 기판의 전면(全面)에 설치된 위치 검출용 투명 전극과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널 본체(52)를 설치한 화상 표시 장치에 있어서는, 전면판(10)의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통해 투명 전극이 접지된다.

터치 위치 검지 회로가, 투명 전극의 접지를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.

터치 센서 패널 본체(52)는, 상술한 바와 같이 첩합층을 개재하여 터치 센서 기재(51)와 첩합할 수 있다. 이에 따라 TS층(50)을 형성할 수 있다. 상기 첩합층은, 직선 편광판(31)과 위상차층(32)을 첩합하는 첩합층을 형성하는 것과 같은 재료를 이용한 점착제 조성물 또는 접착제 조성물 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또한 TS층(50)은, 상술한 첩합층을 개재하지 않고, 터치 센서 기재(51) 상에 도전층을 포함하는 터치 센서 패턴층으로서의 터치 센서 패널 본체(52)를 형성하는 것에 의해서도 얻을 수 있다.

[화상 표시 장치]

도 2는, 본 실시형태의 화상 표시 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다. 화상 표시 장치(300)는, 그 전면(시인측)에 배치되는 전면판(10)을 포함하는 플렉서블 적층체(100)와, 표시 유닛을 포함하는 표시 적층체(200)와, 첩합층(60)을 갖고, 플렉서블 적층체(100)의 TS층(50)측에, 첩합층(60)을 개재하여 표시 적층체(200)가 적층되고 있다.

이러한 화상 표시 장치(300)는, 플렉서블 적층체(100)가 TS층(50)을 구비하고 있기 때문에, 터치 패널 표시 장치로 할 수 있다.

화상 표시 장치(300)는, 플렉서블 디스플레이 패널이어도 된다. 플렉서블 디스플레이인 화상 표시 장치는, 전면판(10)의 표면(시인측)을 외측으로 하여 폴딩 가능하게 구성된 것이어도 되고, 전면판(10)의 표면(시인측)을 외측으로 하여 감아 돌림 가능하게 구성된 것이어도 된다.

화상 표시 장치(300)는, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기, 계기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전산 기기 등으로서 이용할 수 있다.

표시 적층체(200)에 포함되는 표시 유닛으로서는, 예를 들면 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자, 무기 EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전계 방사형 표시 소자 등의 표시 소자를 포함하는 표시 유닛을 들 수 있다.

첩합층(60)은, 플렉서블 적층체(100)에 있어서의 TS층(50)과 표시 적층체(200)를 첩합하기 위한 것이다. 플렉서블 적층체(100)와 표시 적층체(200)를 적층할 때에는, 예를 들면 플렉서블 적층체(100)의 TS층(50) 상에 첩합층(60)을 설치하고, 이 첩합층(60) 상에 표시 적층체(200)를 적층할 수 있다. 첩합층(60)으로서는, 직선 편광판(31)과 위상차층(32)을 첩합하는 첩합층을 형성하는 것과 같은 재료를 이용한 점착제 조성물 또는 접착제 조성물 등을 이용할 수 있다.

[플렉서블 적층체의 제조 방법]

플렉서블 적층체(100)는, 점착제층, 혹은 접착제층을 개재하여 플렉서블 적층체(100)를 구성하는 층끼리를 첩합하는 공정을 더 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 점착제층 또는 접착제층을 개재하여 층끼리를 첩합할 경우, 밀착성을 높이기 위해, 첩합면 중 어느 일방 또는 양방에 대해, 예를 들면 코로나 처리 등의 표면 활성화 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

원편광판(30)은, 이것을 이루는 직선 편광판(31) 및 위상차층(32)을, 상술한 바와 같이 열가소성 수지 필름 또는 기재 필름 상에 직접 형성함으로써 제조하는 것도 가능하다. 이 열가소성 수지 필름 또는 기재 필름은, 플렉서블 적층체(100)에 도입되어도 되고, 원편광판(30)으로부터 박리되어 플렉서블 적층체(100)의 구성 요소는 되지 않아도 된다.

TS층(50)은, 이것을 이루는 터치 센서 기재(51) 및 터치 센서 패널 본체(52)를, 상술한 첩합층을 개재하여 접합함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 터치 센서 패널 본체(52)는, 도전층과, 분리층 및 필요에 따라 포함하는 보호층과 구비하여 구성할 수 있고, 상술한 바와 같이 유리 등의 기판 상에 분리층 및 필요에 따라 포함하는 보호층을 도포, 경화시킨 후, 분리층 및 필요에 따라 포함하는 보호층 상에 도전층을 증착함으로써 형성할 수 있다. 또한, 터치 센서 패널 본체(52)의 분리층측으로부터 기판을 박리한 후, 이 분리층측에 첩합층을 개재하여 터치 센서 기재(51)를 접합함으로써, TS층(50)을 형성할 수 있다.

또한 TS층(50)은, 상술한 첩합층을 개재하지 않고 터치 센서 기재(51) 상에 터치 센서 패널 본체(52)를 형성함으로써 얻을 수 있다. 이 경우, 우선 유리 등의 기판 상에 첩합층을 개재하여 터치 센서 기재(51)를 첩합하고, 터치 센서 기재(51) 상에 도전층을 터치 센서 패널 본체(52)로서 직접 형성한 후, 온도 제어하여 첩합층의 첩합력을 조정함으로써, 유리 기판을 터치 센서 기재(51) 및 터치 센서 패널 본체(52)로부터 박리하고, 이로써 TS층(50)을 형성할 수 있다.

(실시예)

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 실시예, 비교예 중의 「％」 및 「부」는, 특기하지 않는 한, 질량％ 및 질량부이다.

<터치 센서 기재의 두께 a(㎛)의 측정>

후술하는 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 있어서의 터치 센서 기재의 두께는, 다음의 측정 방법에 의해 구했다. 즉 레이저 커터를 이용하여 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 커트함으로써 그 단면을 얻고, 상기 단면을 투과형 전자 현미경(SU8010, 가부시키가이샤 호리바세이사쿠쇼제)을 이용하여 관찰했다. 이에 따라 얻어진 관찰상으로부터, 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 있어서의 터치 센서 기재의 두께를 측정했다. 표 1에, 각 시료에 있어서의 터치 센서 기재의 두께 a(㎛)를 나타낸다.

<터치 센서 기재를 대상으로 한 응력-변형 곡선에 있어서의 파단점의 변형 b(％)의 측정>

후술하는 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 있어서의 터치 센서 기재로부터 장변 110㎜×단변 10㎜의 장방형의 소편을, 슈퍼 커터를 이용하여 잘라냈다. 그 다음에, 인장 시험기〔가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼제, 오토 그래프　AG-Xplus 시험기〕의 상하 척으로, 척의 간격이 5㎝가 되도록 상기 소편의 장변 방향의 양단부를 사이에 두고, 온도 23℃, 상대습도 55％의 환경 하, 인장 속도 4㎜／분에서 상기 소편을 장변 방향으로 인장함으로써 상기 소편을 파단시켰다. 이에 따라 상기 소편을 대상으로 한 응력-변형 곡선을 얻었다. 이 응력-변형 곡선에 의거하여, 상기 소편의 파단점에 있어서의 변형(단위는 「％」)을, 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 있어서의 터치 센서 기재의 상기 변형 b(％)로서 산출했다. 표 1에, 각 시료에 있어서의 터치 센서 기재의 파단점의 변형 b(％)를 나타낸다.

여기에서 표 1에는, 터치 센서 기재의 두께 a(㎛)와 터치 센서 기재의 파단점의 변형 b(％)를 곱한 값(a×b치)에 대해서도 나타냈다.

<굴곡성 시험(외측 굽힘 굴곡성 시험)>

후술하는 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 대해서, 굴곡 평가 설비(유아사시스템키키 가부시키가이샤제, DLDMLH-FS)를 이용하여, 전면판측을 외측으로 하여 반복해서 굴곡했을 경우의 내굴곡성(외측 굽힘 저항 굴곡성)을 평가하는 시험을 행했다. 도 3은, 본 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 개별적으로 이동 가능한 두 개의 재치대(501, 502)를, 간극(C)이 6.0㎜(3R)가 되도록 배치하고, 간극(C)의 중심에 상기 화상 표시 장치의 폭방향의 중심이 위치하도록 하며, 또한, TS층의 터치 센서 패널 본체가 터치 센서 기재보다 상측에 위치하도록 하여 상기 화상 표시 장치를 고정해서 배치했다(도 3의 (a)). 또한 굴곡 조작으로서, 두 개의 재치대(501, 502)에 대해, 위치 P1 및 위치 P2를 회전축의 중심으로 하여 상방으로 90도 회전시킴으로써, 재치대의 간극(C)에 대응하는 상기 화상 표시 장치의 영역에 굽힘력을 부가했다(도 3의 (b)). 그 후, 두 개의 재치대(501, 502)를 원래의 위치로 되돌렸다(도 3의 (a)). 이 일련의 굴곡 조작을 1회의 굴곡 횟수로서 카운트했다. 상기 굴곡 조작을 온도 25℃에서 반복해서 행한 후, 상기 화상 표시 장치의 상기 간극(C)에 대응하는 영역에 크랙, 및 점착제층의 들뜸 중 어느 한쪽이 발생했을 때의 굴곡 횟수를 한계 굴곡 횟수로서 기록하고, 이하와 같이 평가했다. 표 1에 평가 결과를 나타낸다. 재치대(501, 502)의 이동 속도, 굽힘력을 부가하는 페이스는, 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에 대한 시험에 있어서 모두 동일하게 했다.

A: 굴곡 횟수가 20만회에 도달해도 한계 굴곡 횟수에 도달하지 않았다.

B: 굴곡 횟수가 10만회 이상 20만회 미만에서 한계 굴곡 횟수에 도달했다.

C: 굴곡 횟수가 5만회 미만에서 한계 굴곡 횟수에 도달했다.

<내충격성 시험>

후술하는 각 시료의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치로부터, 장변 150㎜×단변 70㎜의 장방형의 소편을, 슈퍼 커터를 이용하여 잘라내고, 상기 소편의 터치 센서 패널측(표시 적층체측)을, 점착제층을 개재하여 아크릴판에 첩합했다. 다음으로, 23℃ 상대습도 55％의 환경 하에서 상기 소편의 전면판을 향하여 5.8g의 평가용 펜(펜 끝의 직경 φ0.7㎜)을 낙하시켰다. 구체적으로는, 상기 소편의 전면판의 최표면으로부터 5 ∼ 10㎝ 거리(1㎝ 간격)에 펜 끝이 위치하며, 또한 펜 끝이 아래를 향하도록 평가용 펜을 유지하고, 이 평가용 펜을 상기의 거리로부터 상기 소편의 전면판을 향하여 낙하시켰다. 구체적으로는, 소편의 전면판에 터치 센서 패널의 도전층의 패턴의 위치를 표기하고, 평가용 펜의 펜 끝이 전면판 중의 상기 패턴의 위치에 접촉하도록 낙하시켰다. 평가용 펜을 낙하시킨 후의 소편에 대해, 터치 센서의 전기적 동작이 정상인지의 여부의 확인을 행하고, 이하의 기준으로 평가했다. 표 1에 평가 결과를 나타낸다.

A: 10㎝ 이상의 거리로부터 평가용 펜을 낙하시켰을 경우에 전기적 동작이 정상.

B: 5㎝ 초과 10㎝ 미만의 위치로부터 평가용 펜을 낙하시켰을 경우에 전기적 동작이 이상.

C: 5㎝ 이하의 위치로부터 평가용 펜을 낙하시켰을 경우에 전기적 동작이 이상.

[플렉서블 적층체 및 화상 표시 장치의 제조]

〔시료 1〕

(전면판의 준비)

전면판으로서, 수지 필름의 양면에 하드 코팅층이 형성된 두께 70㎛의 하드 코팅층 부착 수지 필름을 준비했다. 수지 필름은, 두께 50㎛의 폴리이미드계 수지 필름이며, 하드 코팅층은 각각, 두께가 10㎛이며, 말단에 다관능 아크릴기를 가지는 덴드리머 화합물을 포함하는 조성물로부터 형성된 층이었다.

(제1 점착제층의 준비)

박리 필름 상에, 아크릴계 점착제 조성물을 도포해, 건조시킴으로써 제1 점착제층을 형성하고, 이로써 박리 필름 부착 제1 점착제층을 준비했다. 제1 점착제층의 두께는 25㎛였다.

(원편광판의 준비)

두께 25㎛의 TAC 필름(코니카미놀타 가부시키가이샤제)의 편면에 배향막 조성물을 도포해, 건조 및 편광 UV 조사를 하여, 광배향막을 형성했다. 광배향막 상에, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 도포해, 건조한 후에, 자외선 조사에 의해 중합성 액정 화합물을 경화시켜, 편광자(두께 2.5㎛)를 형성했다. 편광자의 TAC 필름측과는 반대측의 면에, 폴리비닐알코올과 물을 포함하는 보호층 조성물을 도공 및 건조하여, 보호층(두께 1㎛, 도면에는 생략)을 형성했다. 이와 같이 하여, 직선 편광판을 얻었다.

상기 직선 편광판의 보호층 상에, 위상차층의 후술하는 λ／4층측을 첩합하여 원편광판을 얻었다. 위상차층은 두께가 15㎛이며, 점착제층, λ／4층, 점착제층 및 포지티브 C층을 이 순으로 적층한 구조를 가진다. 점착제층은 모두, 두께가 5㎛였다. λ／4층은, 액정 화합물이 경화한 층 및 배향막을 갖고, 두께가 2㎛였다. 포지티브 C층은, 액정 화합물이 경화한 층 및 배향막을 갖고, 두께가 3㎛였다. 이와 같이 하여, 「TAC 필름／광배향막／편광자／보호층／위상차층」의 층 구성을 가지는 원편광판을 준비했다.

(제2 점착제층의 준비)

박리 필름 상에, 아크릴계 점착제 조성물을 도포해, 건조시킴으로써 제2 점착제층을 형성하고, 이로써 박리 필름 부착 제2 점착제층을 준비했다. 제2 점착제층의 두께는 25㎛였다.

(TS층의 준비)

터치 센서 기재로서, 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(코니카미놀타사제)을 준비했다. 터치 센서 패널 본체로서, 터치 센서 패턴층을 준비했다. 이 터치 센서 패턴층은, 도전층으로서의 ITO층과, 분리층으로서의 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하며, 두께가 7㎛였다. 또한 터치 센서 기재와 터치 센서 패널 본체와 첩합하는 첩합층을 준비했다. 이 첩합층은, UV 경화형의 접착제였다. 다음으로, 상기 첩합층을 개재하여 상기 터치 센서 패널 본체의 분리층측에 상기 터치 센서 기재의 일방의 면을 접합하고, 그 다음에 UV 경화함으로써 TS층을 준비했다. 첩합층인 접착제층은, 터치 센서 패턴층의 분리층측에 설치되며, 두께가 3㎛였다.

(표시 적층체의 준비)

폴리이미드계 수지 조성물로부터 수지 성형체를 형성하고, 이것을 표시 적층체의 모의 성형체로서 준비했다. 이 모의 성형체는 두께가 113㎛였다.

(첩합층의 준비)

상기 TS층과 상기 표시 적층체를 첩합하는 첩합층으로서, 상술한 제1 점착제층을 준비했다. 이 첩합층의 두께는 25㎛였다.

(플렉서블 적층체 및 이것을 포함하는 화상 표시 장치의 제작)

전면판의 일방의 면, 및 박리 필름 부착 제1 점착제층의 제1 점착제층측의 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면끼리를 첩합했다. 다음으로, 제1 점착제층에 접착해 있는 박리 필름을 박리했다. 박리 필름을 박리하여 노출된 면, 및 원편광판의 직선 편광판측의 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면끼리를 첩합하여, 전면판과 원편광판과의 복합체를 얻었다. 계속해서, 이 복합체의 포지티브 C층측의 면, 및 박리 필름 부착 제2 점착제층의 제2 점착제층측의 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면끼리를 첩합했다. 다음으로, 제2 점착제층에 접착해 있는 박리 필름을 박리했다. 박리 필름을 박리하여 노출된 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면과 TS층의 터치 센서 기재측을 첩합하여 플렉서블 적층체를 얻었다. 또한 플렉서블 적층체의 터치 센서 패널 본체측의 면, 및 박리 필름 부착 점착제층(첩합층)의 점착제층측의 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면끼리를 첩합했다. 첩합층인 점착제층에 접착해 있는 박리 필름을 박리했다. 박리 필름을 박리하여 노출된 면, 및 표시 적층체를 모의한 모의 성형체의 일방의 면에 코로나 처리를 행하고, 이 코로나 처리면끼리를 첩합하여, 시료 1의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 얻었다.

상기 화상 표시 장치는, 전면판(10), 제1 점착제층(20), 원편광판(30), 제2 점착제층(40), TS층(50), 첩합층(60), 및 표시 적층체(200)를 이 순으로 포함하고, 그 합계 두께가 약 350㎛였다. 상기 화상 표시 장치의 치수는, 종 177㎜×횡 105㎜였다.

〔시료 2 ∼ 시료 5〕

표 1에 기재된 재료 및 두께를 가지는 터치 센서 기재로 치환하는 것 이외는, 시료 1과 마찬가지의 순서로, 각 시료(시료 2 ∼ 시료 5)의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 얻었다.

〔시료 101〕

표 1에 기재된 재료 및 두께를 가지는 터치 센서 기재로 치환하며, 또한 제2 점착제층에 접착해 있는 박리 필름을 박리하여 노출시키고, 코로나 처리를 행한 면에 대해, TS층의 터치 센서 패널 본체측을 첩합하는 것 이외는, 시료 1과 마찬가지의 순서로, 시료 101의 플렉서블 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 얻었다.

시료 1 ∼ 시료 5 및 시료 101에 대해, 상술한 외측 굽힘 굴곡성 시험 및 내충격성 시험을 행했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 시료 1 ∼ 시료 5가 실시예이며, 시료 101이 비교예이다. 표 1 중, 터치 센서 기재의 재료로서 표시한 「TAC」는, 트리아세틸셀룰로오스를 의미하고, 「COP」는, 시클로올레핀폴리머를 의미하며, 「PET」는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 의미한다.

[표 1]

표 1에 의하면, 실시예인 시료 1 ∼ 시료 5는, 내굴곡성(외측 굽힘 저항 굴곡성)이 우수했다. 특히 시료 1 ∼ 시료 4는, 상기 내굴곡성에 더해, 내충격성도 우수한 것이 이해된다.

10: 전면판
20: 제1 점착제층
30: 원편광판
31: 직선 편광판
32: 위상차층
40: 제2 점착제층
50: 터치 센서(TS)층
51: 터치 센서 기재
52: 터치 센서 패널 본체
60: 첩합층
100: 플렉서블 적층체
200: 표시 적층체
300: 화상 표시 장치

Claims (7)

1. 전면판, 원편광판, 및 터치 센서층을 이 순으로 포함하는 플렉서블 적층체로서,
   상기 터치 센서층은, 터치 센서 패널 본체와, 상기 터치 센서 패널 본체의 상기 전면판측에 배치되는 터치 센서 기재를 포함하는, 플렉서블 적층체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플렉서블 적층체는, 상기 터치 센서 기재의 두께를 a㎛로 하고, 상기 터치 센서 기재를 대상으로 한 인장 시험으로부터 얻어지는 응력-변형 곡선에 있어서의 파단점의 변형을 b％로 했을 경우, 하기 식(1)의 관계를 충족시키는, 플렉서블 적층체.
   a×b＞130㎛·％　　　(1)
3. 제2항에 있어서,
   상기 a는, 5 이상 40 이하인, 플렉서블 적층체.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 b는, 4를 초과하는, 플렉서블 적층체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 터치 센서 기재는, 수지 필름, 또는 상기 수지 필름의 적어도 일방의 면에 하드 코팅층을 가지는 하드 코팅층 부착 수지 필름인, 플렉서블 적층체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 플렉서블 적층체는, 상기 전면판측이 외측이 되도록 굴곡시키는 굴곡성 시험에 있어서, 한계 굴곡 횟수가 20만회 이상인, 플렉서블 적층체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 플렉서블 적층체를 구비하고, 상기 전면판이 전면에 배치되어 있는, 화상 표시 장치.

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